پلاستیکهای شفاف ,چرا برخی پلاستيک ها شفاف و برخی کدرند ؟
برخی پلاستیکها, پلاستیکهای شفاف هستند که می توانید
از آنها لنزهای طبی و رنگی ساخت و برخی بسیار کدر و مات هستند.
دلیل این موضوع را باید در ساختمان آنها جستجو کرد.
بنابراین سوال اصلی این است
تفاوت ساختمان پلاستیکهای شفاف و کدر در چیست؟
در پلیمرهایی که ظاهری شفاف دارند
زنجيرهاي پليمر به صورت نامنظم کنار یکدیگر قرار گرفته اند ،
مانند چوب هاي جارو كه شاخه اي هستند
و نمي توانند به صورت منظم كنار هم قرار بگیرند .
برعکس در پلیمرهایی که ظاهری کدر و یا ابری دارند
زنجیرههای پلیمری بصورت منظم قرار گرفته اند
مانند قرار گرفتن يك دسته تركه هاي چوب به صورت منظم و يا حصير در كنار همديگر ،
این نظم و فشردگی اجازه عبور نور را نمی دهند و لذا ظاهری کدر دارند.
بنابراین پلیمرها از نظر نحوة قرار گرفتن ملكولها و بررسي نظم ملكولي در حالت جامد به دو دسته تقسيم مي شوند :
پليمرهاي كريستال و آمرف .
پليمرهاي کريستال نيز خود در دو گروه نيمه کريستال و کريستال جای دارند .
نکته مهم یک پلیمر و یا پلاستیک این است که
نمی تواند پلاستیک و یا پلیمری صد در صد آمورف و یا کریستال باشد
بلکه معمولا هر دو را بخش را دارد اما بخشی غالبتر است.
برای مثال تفلون دارای بلورینگی 95% می باشد که ظاهر بسیار سفید و ابری دارد.
پلی اتیلن سبک دارای بلورینگی 40-55% و پلی اتیلن سنگین 60-80% می باشد.
آیا در صنعت پلاستیک ها و بازیافت نیز از همین لفظ استفاده می شود؟
جالب است بدانید تعریفی که در دنیای پليمرها از شفافی و کدری یا کریستال می شود
با آنچه در صنعت بازیافت و یا پلاستیک می گویند متفاوت است.
برای مثال پلی استایرن که از آن قاب سی دی ها را می سازند و یا جعبه شکلات ,
خط کش و یا لیوان های یکبار و نام تجاری آن کریستال است
در صنعت پلیمر جزء پلاستیکهای آمورف می باشد.
در عوض پلی اتیلن سنگین که از آن لوله ,بشکه ,مخازن بزرگ و ظروف پلاستیکی بادی می زنند
و ظاهری کدر دارد ,کریستال و یا بلوری نامیده می شود
و پلی اتیلن سبک ldpeکه از آن فیلمهای بسته بندی و اطلاحا نایلونهای پالتی را تولید می کنند
به پلیمر نیمه کریستال و یا نیمه بلوری شناخته می شود.
چند مثال از پلاستیکهای آمورف و کریستال
آمورف: پی وی سی.پت در حالت بطری pet,پلی کربنات یا pc,پلی استایرن,abs
کریستال: تفلون,پلی اتیلن سنگین ,الیاف
نیمه کریستال: ppیا پلی پروپیلن,پلی اتیلن سبک یا ldpe,پلی آمیدها
تفاوت خواص پلاستیکهای شفاف و کدر یا آمورف و کریستال
1 – پلاستیکهای کریستال و یا کدر از استحکام بالاتری برخوردارند در حالیکه پلاستیکهای شفاف و آمورف از چقرمگی و شکنندگی بیشتری دارند.مانند abs,pet برای درک بهتر موضوع اجازه بدهید مثالی بزنیم پت را در نظر بگیرید واقع .الیاف پت کریستال است و استحکام بیشتری دارد در حالیکه بطری پت آمورف و یاشفاف است و از استحکام کمتری برخوردار است.
2 – آمورفها در لحظه ذوب جاري نمي شوند و بصورت مذاب ويسكوز باقي مي مانند، همين امر سبب مي شود كه فرآيند شكل دهي و انتقال آنها با دشواري بيشتري صورت گيرد. همچنین دستگاهای اکسترودر پلاستیک های آمورف پیچیده تر هستند. اکسترودر پلی اتیلن PEنسبت به اکسترودر پت PETبسیار رایجتر و ساده تر است و بیشتر نیز ساخته می شود. بنابراین گرانول ساز های پلاستیکهای امورف با کریستال متفاوت است و این نکته ای است که گرانول ساز ها و کسانی که اکسترودر دارند باید به ان توجه کنند.
3 – پلاستیکهای شفاف و یا آمورف به دلیل نامنظم قرار گرفتن زنجیرههای و فاصله داشتن بین آنها نسبت به حلالها نفوذ پذیرتر هستند و حلال بهتر در آنها نفوذ می کند در حالیکه پلیمرهای کریستال و یا کدر به دلیل نظم زنجیرها نسبت به حلالها از نفوذ پذیری کمتری برخوردار هستند و دیرتر حل می شوند.
جمع شدگی کم و یا اصطلاحا Shrinkage که یک نقیصه و اشکال زمان قالبگیری تزریقی پلیمرهاplastic injection mold, است در پلاستیکها آمورف و یا شفاف کمتر است.این موضوع از ویژگی های مثبت این گروه است.چون زنجیرههای پلیمری امورف بصورت نامنظم است در حالت ذوب هم تغییر حجم کمی دارند.در عوض پلاستیکهای کریستال و یا کدر به هنگام ذوب نیز بیشتر منظم می شنود و تغییر حجم آنها زیاد است.
پلاستیکهای آمورف و کریستال به هم تبدیل می شوند.
برخي از پليمرهاي آمرف در حين سرد شدن ( از حالت مذاب ) و يا در حالت محلول اگر به آرامي رسوب كنند درجة بالایی از كريستال را به وجود مي آورند ((Annealing درجه کريستالی يک پلاستيک را افزايش می دیابد .
بنابراین اگر سرد شدن یک پلاستیک مذاب بصورت کنترل شده و با سرعت کم صورت گیرد.مثلا با سرعت 0.1درجه سلسیوس بر دقیقه امکان منظم چیدن مولکولها را پیدا می کند که این فرایند موجب افزایش درجه بلورینگی آن می شود.
راه دیگر برای این منظور در کارخانه های تهيه الياف نخ های توليد شده از نايلن 6 (که با نام تجارتی پرلن شهرت بيشتری دارد) را تا (400)% طول اوليه آن می کشند تا در اثر تنش وارده ملکولهای نايلن به صورت منظم تری در طول ليف کنار هم قرار گرفته و اصطلاحاً درجه کريستالی ليف بالاتر رفته ، خواص مکانيکی آن بهبود يابد ، و پارچه تهيه شده که يکی از مصارف آن جوراب بافی است تنش وارده را بهتر تحمل کرده و عمر منسوج خيلی بيشتر می شود .
در فیلم های BOPP نیز برای ایجاد شفافیت و استحکام از دو جهت با اعمال حرارت در حین شکل دهی می کشند تا علاوه بر ظاهری شفاف استحکام بالایی نیز داشته باشد.در واقع با ایجاد کشش باعثث افزایش زنجیرههای منظم می گردند.
نتیجه :ظاهر يك قطعه پلاستيكي همانند رفتار حرارتي اش اطلاعات مفيدي در زمينه تعيين خواص و شناسايي كيفي آن در اختيار محقق قرار مي دهد .
شفافيت زياد يك قطعه پلاستيكي معمولاٌ آمرف بودن (درجه بسيار كم كريستالي) ، فقدان پركننده آلي يا معدني ، عدم حضور مواد رنگي و ميزان كم نرم كننده را نشان مي دهد مانند پلي استايرن ، پلي كربنات و . . . .
اگر قطعه پلاستيكي تا حدودي كدر و ابري رنگ باشد نيمه كريستال و يا كريستال با درجه بالا بودن آن پلاستيك را نشان مي دهد مشروط بر آنكه محقق طي آزمون هاي مرتبط به تاييد مشاهدات ظاهری اطمينان يابد مثلاً عدم شفافيت پليمر بواسطه حضور افزودني هاي شركت داده شده در آميزه پليمري نيست.
برگرفته شده از کتاب آشنایی با دانش پلیمرها از مهندس سعید نعمتی
تهیه و تنظیم از تیم پلیمرسبز
[is_logged_in]
برای دانلود مقاله به صورت pdf کلیک نمایید.
برای دریافت مقاله به صورت فایل pdf لطفا نام و ایمیل خودرا در فرم زیر وارد نمایید تا برای شما پیامک شود
[/is_logged_in]
[is_guest]
برای دریافت مقاله به صورت فایل pdf لطفا نام و ایمیل خودرا در فرم زیر وارد نمایید تا برای شما پیامک شود و یا اگر عضو سایت هستید وارد شوید و یا ثبت نام نمایید باتشکر.
[/is_guest]
لطفا کمی صبر کنید
لطفا کمی صبر کنید
[ratings]
